14年，人类肝脏蛋白质组计划干了哪些事儿

全球每年约有70万新肝癌患者，其中超过35万在中国。中国是一个有肝病和肝癌的大国。长期以来，人类与肝病之间的斗争从未停止过。

“患肝癌并不可怕。我担心的是它的复发和转移。为了抑制肿瘤的复发和转移，有必要对其表达的标志物蛋白分子进行监测和预警。如果执行基本肝脏代谢和解毒功能的蛋白质的表达水平降低，并且与肿瘤侵袭和迁移相关的蛋白质分子组的表达水平增加，则表明患者预后不良，并且是手术后的关键监测对象。”军事科学院军事医学研究所研究员蒋英表示，在完成“两个光谱、两个地图和三个数据库”计划的科学目标后，研究小组正在进行蛋白质组分子分型和个性化临床诊断和治疗，并制定肝癌和其他疾病的干预计划。

蒋英的“计划”始于2004年，由来自17个国家的顶尖科学家参与，包括以中国为首的美国、英国和法国。上述研究成果将于近期以论文形式在国际知名期刊上发表。

在将于10月27日至29日举行的2018年世界生命科学大会上，国际人类肝脏蛋白质组计划将出现在中国生命科学重大成就展区。这个计划目前进展如何？为什么我们的国家能在生命科学领域率先实施这个重大的国际科学计划？《科技日报》的记者就这个问题开始了采访。

解密基因组不能绕过蛋白质组。

谈到蛋白质组规划，我们必须提到人类基因组。2003年，随着人类基因组计划的完成，人类基因的注释和确认成为生命科学面临的重要任务之一。

“基因组和蛋白质组之间的关系就像字典和文章之间的关系，元素表和化学植物之间的关系。”时任国际人类蛋白质组计划执行委员会委员、中国科学院院士的何福初表示，蛋白质是生命活动的主要执行者。要解密基因组，首先必须系统地了解蛋白质组。

2002年，在著名遗传学家谭的带领下，何福初院士率先提出了人类肝脏蛋白质组计划，并提出了建立蛋白质组“两光谱、两图谱、三数据库”的科学目标，得到了国际同行的广泛响应。

由我国牵头的国际人类肝脏蛋白质组计划，作为国际人类蛋白质组计划的首批计划之一，已经优先启动，而人类血浆蛋白质组计划则由美国牵头蒋英自2003年博士毕业后就一直参与人类肝脏蛋白质组项目，现在是该团队的核心。她说人类基因组计划是基于染色体的国际分工，而人类蛋白质组计划是人类组织和器官的分工。

中国科学家把人类蛋白质组计划的第一个目标集中在肝脏上的原因是，中国有超过1.5亿肝炎病毒携带者，每年死于病毒性肝炎和与病毒性肝炎有关的肝纤维化、肝硬化和肝癌的人数占世界总数的一半以上，每年的医疗费用超过1000亿元(占国民生产总值的1%以上)。控制肝病的发生和发展，提高肝病患者的生活质量迫在眉睫。

通过对肝脏蛋白质的全景、高通量、大规模研究，分析肝脏蛋白质在生理和病理过程中的功能意义，发现一批新的肝病诊断标志物、药物作用靶点和创新药物，为全面提高疾病防治水平、降低医疗费用提供有效手段。

从1%到30%，从参与到领导

作为开发疾病预防和治疗药物和技术的直接目标库，人类蛋白质组已成为国际生物技术研发的战略制高点。国家自然科学基金、科技部“863”和“973”计划以及《国家中长期科学和技术规划纲要》都为蛋白质组学研究提供了持续支持。

值得注意的是，中国承担了国际人类肝脏蛋白质组计划30%的工作量。在此之前，中国参与了美国领导的人类基因组计划，只承担了1%的任务。

从1%到30%的飞跃意味着中国在重大国际科学项目中从参与到领导地位，这背后是中国丰富的蛋白质组学。何福初说，在国家的大力支持下，中国的蛋白质组学很快建立了比较完善和先进的技术体系，涌现出一批优秀的蛋白质组学科技人才，产生了一批具有较大影响力的科技成果。中国更早在国际舞台上发出了自己的声音，拥有更加重要和突出的声音。其国际学术影响力和地位不断提升。

何福初院士敏锐地意识到蛋白质组已经成为国际战略资源的竞争点。如果创新不是从源头上进行，占据制高点，别人就不会遵循你的科学目标和技术策略。”蒋英告诉记者，在实施国际人类肝脏蛋白质组计划的过程中，何福初院士多次强调需要“不屈不挠”的科学，原创性的科学价值和社会效益的创新是中国能够引领世界科技发展的重要因素之一。

2010年，国际人类肝脏蛋白质组计划的科学目标“两个光谱、两个图谱和三个数据库”初步实现。经过五年多的艰苦探索，中国科学家完成了人类肝脏蛋白质组表达谱和修饰谱，绘制了蛋白质相互作用连锁图谱和定位图谱。“三库”是建立符合国际标准的肝脏标本库，发展大规模抗*备技术，建立肝脏蛋白质抗体库，建立完整的肝脏蛋白质组数据库。

数据资源共享推动精密医疗发展

“随着国际人类肝脏蛋白质组计划的发展，我们的大部分研究成果都以论文和专著的形式发表。程序中构建的所有数据资源都是开放和共享的。”谈到目前计划的进展，蒋英以“两个光谱和两张地图”为例，表示在2010年至2015年间，研究人员将深化分辨率，扩大肝脏蛋白质组分析的覆盖范围，并能识别更多以前“未捕获”的蛋白质。“以前，只能识别6000多种蛋白质，但现在我们可以识别肝脏中的10000多种蛋白质。2015年后，随着蛋白质组鉴定技术的量化和微型化，我们有能力进行大规模和微观临床样本的蛋白质组鉴定，与精确医疗的联系日益紧密。”

蒋英见证了中国蛋白质组计划从无到有、从追随他人到引领他人的全过程。她感到自豪的是，蛋白质组学在中国的发展可以应用于制定针对中国主要疾病的个性化治疗方案，这是作为基础研究的研究人员最满意的。

“在产生了126例肝癌患者的蛋白质组学数据和匹配的邻近组织样本后，我们发现目前临床上考虑的早期肝癌患者的蛋白质组学组成有很大差异，可以据此分为三种不同的蛋白质组亚型，不同亚型的患者在术后应有不同的治疗方案。”蒋英说，科学研究人员的监测发现，约30%的早期肝癌患者在手术切除后具有非常高的复发和转移风险因素，蛋白质组学数据将为患者提供相应的候选靶向治疗。

十多年来，国际人类肝脏蛋白质组计划递交了一份令人骄傲的报告卡:它成功地构建了肝脏蛋白质组的表达谱、修饰谱、连锁图谱和综合数据库，这是世界上第一个质量最高、规模最大的人类器官。首次实现了人体组织/器官转录组与蛋白质组的整体对接。发现了一批针对肝病、恶性肿瘤等重大疾病的生物标志物、潜在药物靶点和蛋白质药物。

2014年，中国的人类蛋白质组计划将在北京启动，并分三个阶段实施，该计划已被论证多年。第一阶段将全面揭示肝癌、肺癌、白血病、肾病等十大疾病涉及的主要组织和器官的蛋白质组，了解疾病发生过程中蛋白质组的主要异常变化，然后开发诊断试剂和筛选药物，预计2018年底完成。第二阶段，我们将努力覆盖中国人民的其他常见病，提高中国人口的疾病预防和治疗水平。第三阶段是实现对更多人类疾病的覆盖。

“没有国际人类肝脏蛋白质组计划的发展，就不会有蛋白质组学的蓬勃发展和人类蛋白质组计划的实施，也不会有中国在这一领域的全球影响力和主导地位。”何福初说，科研团队在过去十年中积累的技术、经验和人才都是宝贵的财富，在今天的人类蛋白质组项目中是无法获得的。